JP3706206B2

JP3706206B2 - Image filtering method and apparatus

Info

Publication number: JP3706206B2
Application number: JP21636196A
Authority: JP
Inventors: 渡伊藤
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1996-08-16
Filing date: 1996-08-16
Publication date: 2005-10-12
Anticipated expiration: 2016-08-16
Also published as: JPH1065909A; US5970179A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像のフィルタリング方法および装置に関し、詳しくは画像のデジタルデータのデータ数を増加せしめる内挿処理を行う画像フィルタリング方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタル画像をそのままの大きさ、あるいは拡大縮小して記録する、レーザプリンタやサーマルプリンタなどの画像記録装置が知られている。このような画像記録装置において、アナログ信号をサンプリングすることにより得られたデジタル画像データは、必要に応じて所定の、例えば拡大の際の補間処理などの画像処理を施されてから記録される。
【０００３】
サンプリングされた画像データを基に、より原画像に近い画像を復元するため、画像データの画素密度を変換したり（特開平２-13910号，特願平７-337570号，８-65601号等参照）画像のレスポンスを調整（特開平８−76302号参照）する場合には、一般に画像データにフィルタリング処理が施される。
【０００４】
これらのフィルタリング処理においては、しばしば、画像の補間拡大処理のためや画素密度の変換処理等のためにフィルタサイズ内（フィルタが覆う領域内）の全画素の画素値と各画素に対応するフィルタ係数とを用いた畳み込み積分を用いて求めた値を内挿することにより、データ数を増加させる場合がある。
【０００５】
従来この畳み込み積分として、
【０００６】
【数１】

【０００７】
なる演算式を用いている。この演算式（１）は各画素のつながりを滑らかにするように内挿点の値を定める傾向を有するものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、アナログ画像をスキャナ等で読み取った場合、帯域制限されているので画像の連続性は高い。しかしながら、デジタル画像上で文字やパターンを挿入した場合は帯域制限がなく画像に不連続な部分、即ちエッジが存在することとなる。フィルタサイズ内にこのエッジを含む場合、上述の傾向を有する畳み込み積分により内挿点の値を定めるとエッジ近傍でリンギングアーチファクトが発生する。
【０００９】
例えば、１次元方向に図６（ａ）に示すような画素値（信号値、黒丸で示す）を持つ画素（原画像のサンプル点）間にデータを内挿する場合、理想的には図中の点線上に信号値を有する内挿点が設けられることが望ましい。しかし、上述の演算式によって内挿すると同図（ｂ）白丸で示す画素値を持つ内挿点となり、原画像に対し、波打ったような出力となり、いわゆるリンギングを生じることとなる。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みて、フィルタサイズ内にエッジ部を含む場合にも、リンギングを生じないでデータを内挿することができるフィルタリング方法および装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像フィルタリング方法は、原画像を表す画像信号を所定の密度でサンプリングして得られたデジタル画像データに対し、フィルタの覆う領域内の全画素の画素値と前記フィルタの該全画素に対応するフィルタ係数とを用いた所定の演算に基づいて求められる値を内挿して前記デジタルデータのデータ数を増加せしめる内挿処理を行う画像フィルタリング方法であって、
前記フィルタの覆う領域にエッジ部が存在する場合には該エッジ部の画素値を補正した後に前記所定の演算を行うことを特徴とするものである。
【００１２】
上記フィルタリング方法において、エッジ部の存在の有無を検出する段階を備えてもよく、この検出方法としては、例えば、前記フィルタの覆う領域内の互いに隣接する画素の画素値の差分の絶対値を所定の閾値と比較することによって検出する方法、あるいは、前記原画像全体に対しエッジ検出フィルタを用いてエッジマップ画像を作成することにより検出する方法等が挙げられる。
【００１３】
前記補正として、前記エッジ部の画素値を、前記値が内挿される位置に近い側の、該エッジ部に隣接する画素の画素値と置き換えるものであることが望ましい。
【００１４】
本発明の画像フィルタリング装置は、原画像を表す画像信号を所定の密度でサンプリングして得られたデジタル画像データに対し、フィルタの覆う領域内の全画素の画素値と前記フィルタの該全画素に対応するフィルタ係数とを用いた所定の演算に基づいて求められる値を内挿して前記デジタルデータのデータ数を増加せしめる内挿処理手段を備えた画像フィルタリング装置であって、
前記内挿処理手段が、前記フィルタの覆う領域にエッジ部が存在する場合には該エッジ部の画素値を補正した後に前記所定の演算を行うものであることを特徴とするものである。
【００１５】
前記画像フィルタリング装置において、エッジ部の存在の有無を検出する検出手段を備えることが望ましく、特に、前記フィルタの覆う領域内の互いに隣接する画素の画素値の差分の絶対値を所定の閾値と比較することによって検出する検出手段、若しくは、前記原画像全体に対しエッジ検出フィルタを用いてエッジマップ画像を作成することにより検出する検出手段を備えることが望ましい。
【００１６】
前記内挿処理手段が、前記補正として、前記エッジ部の画素値を、前記値が内挿される位置に近い側の、該エッジ部に隣接する画素の画素値と置き換えるものであることが望ましい。
【００１７】
すなわち、本発明の画像フィルタリング方法および装置は、フィルタサイズ内（フィルタの覆う領域）に画像の不連続な部分、即ち、エッジ部を含む場合に、このエッジ部に影響されない演算を用いて求めた値を内挿してデータ数を増加せしめるものである。
【００１８】
本発明においては、デジタル画像データにもとから存在する画素（サンプル点）に対応する値を求める通常のフィルタリング処理に加え、それらの画素間に内挿する値も同様のフィルタリングにより求め、その値を内挿する処理をも含めてフィルタリング処理という。
【００１９】
なお、前記「所定の演算」とは、例えば、フィルタ係数とサンプル点の値との畳み込み積分による演算である。
【００２０】
また「内挿処理」とは、例えばデジタル画像データに対し、１画素、１ラインおきに所定の演算を用いて求められた値を挿入することを意味し、デジタル画像データのデータ数を増量せしめる処理をいう。
【００２１】
また「エッジ」とは、隣接画素の画素値の差が所定値以上あるような位置をいい、このエッジを含む単数又は複数の画素からなる、内挿位置からエッジ部以遠の領域をエッジ部という。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の画像フィルタリング方法および装置によれば、フィルタサイズ内にエッジ部が存在する場合に、そのエッジ部の画素値を補正した上で所定の演算を行い内挿処理を行うため、エッジ部の画素値を用いた畳み込み演算によりリンギングを生じていた従来の方法と比較して、リンギングの発生を抑制することができる。
【００２３】
このようにして、リンギングの発生を抑制した内挿処理を行うことにより、画素密度変換やレスポンス補正等の画像処理において、アーチファクトのない高画質な画像処理が可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明のフィルタリング方法および装置の具体的な実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２５】
図１に第一実施の形態であるフィルタリング装置の概略を示す。本フィルタリング装置２は、原画像を表す画像信号を所定の密度でサンプリングして得られたデジタル画像データＳが画像入力装置１から入力され、該デジタル画像データＳに対して所定のフィルタと畳み込み演算を用いてデータを内挿してデータ数を増加せしめる内挿処理を施して再生画像データＳ’として画像出力装置３に出力するものである。
【００２６】
本フィルタリング装置２におけるフィルタリング方法を以下に説明する。
【００２７】
内挿点の画素値をフィルタ範囲内の画素の画素値および各画素に対応するフィルタ係数の畳み込み積分により求めるが、ここでは、簡単のために一次元の画素点（サンプル点）および１次元フィルタ（サイズ10）を例に挙げて説明する。
【００２８】
画素値の範囲（値域）を0-1024とし、フィルタの係数をK0−K9とする。原画素A0−A9の画素値をa0−a9とするとき、求める内挿点（A4とA5の間）の画素値ｂは、以下の演算で求められる。
【００２９】
【数２】

【００３０】
ここで、
【００３１】
【数３】

【００３２】
【数４】

【００３３】
とする。
【００３４】
値域が0-1024のときに、その1/4 にあたる256 を閾値として設定し、隣接する画素の差分がその閾値256 以上の場合にその画素間は不連続であるとみなす。不連続とは、すなわちここにエッジが存在することを意味する。
【００３５】
図２は、画素A4とA5との間の位置Ｂにデータを内挿する場合にフィルタサイズ内に存在する画素位置及びそれらの画素値を示している。同図（ａ）は、A6とA7の画素値の差分|A7−A6|が閾値256 以上でA6とA7との間にエッジが存在する場合である。ここで、このエッジを境にして内挿位置Ｂを含まない側、即ちA7,A8,A9・・側をエッジ部と称する。また、同図（ｂ）は、画像中に文字や線を後から挿入した場合等に生じる１画素のみの特異点A7（エッジ）が存在する場合である。
【００３６】
図２（ａ）のような場合、（３），（４）式より、<a0>から<a6>については、ｆ(ｘ)＝ｘとなるため、<ai>＝aiである。A7−A6＞256であるから、ｆ(ｘ)＝０となり、<a7>＝<a6>＝a6となる。以下エッジ部であるA8, A9についても、それぞれ<a8>＝a6，<a9>＝a6となり、仮想的にエッジ部A7, A8, A9の画素値a7, a8, a9を該エッジ部に隣接した内挿点側の画素A6の画素値a6に置き換えたことに等しい。これらの<a0>〜<a9>を用いて（２）式による畳み込み積分を行い内挿点の画素値ｂを求める。このようにして（３），（４）式により、畳み込み積分（２）式においてエッジ部の画素値を用いることなく画素値ｂを求めることができる。
【００３７】
また、図２（ｂ）のような場合、<a0>から<a7>については同図（ａ）の場合と同様で<ai>＝ai（i=0,1,・・,6）<a7>＝a6となる。<a8>については、a8-<a7>（＝a8-a6）＜256 となるので、<a8>＝a8となり、同様にして<a9>＝a9である。このようにしてｂは、特異点（挿入した線）の画素値を無視した形で求められる。
【００３８】
なお、フィルタサイズ内にエッジがない場合（３）式において<ai> ＝ai(ｉ＝0,1,2,・・・,9）となり、従来の演算（１）式と同様の計算となる。
【００３９】
このフィルタリング処理により、エッジ近傍におけるリンギングによるアーチファクトの発生を抑えることができる。
【００４０】
一般には、上述の処理による畳込みを図３に示すように主走査方向、副走査方向に順次行う。図３の例では、Amn （但しmおよびnは位置を示す整数）で示される原画像のサンプル点（デジタル画像データ画素点）に対して、フィルタＦを用いてフィルタリングを施して内挿点Bmn,Cmn,Dmn の値を求めている。但し、同図では、理解を容易にするため、Bmn,Cmn,Dmn の一部のみを示している。図に示すBm4,C44,D44は、それぞれ式(a),(b),(c)なる演算を行って求められる。
【００４１】
図４は、図３に示されるフィルタＦを用いた内挿処理を行うフィルタリング装置２の具体的処理を示した図である。処理されるデジタル画像データＳは、フィルタリング装置２に対し、画素ごとに走査線単位でA01〜A09、A10〜A19の順に入力される。フィルタリング装置２は、順次入力されるデジタル画像情報の中から、最後に入力された１０画素の情報をもとにBmn を計算して求め、順次バッファに出力する。このバッファはラインごとに１つ割り当てられるものであり、その大きさは入力単位となる横画素数の２倍、すなわちこの場合は２０個の画素情報を格納できるものとする。上記のように計算により順次求められバッファに出力される値は、この例の場合、もとの画素の情報、すなわちAmn のそのままの値と、計算により求められた値Bmn が交互に並ぶことになる。
【００４２】
１０ライン分のバッファが満杯になると、フィルタリング装置２は次に各バッファ内の同じ位置に格納されている情報、すなわち図３の縦に並ぶ画素の情報をもとにCmn およびDmn を求める。このようにして求められたAmn,Bmn,Cmn,Dmn の画素値は走査線方向に順次出力される。以降、フィルタリング装置２は、１０ラインのバッファのうち、最初に情報が格納されたバッファ（最も古い情報が格納されているバッファ）の情報をクリアし、次に入力された情報をそのバッファに格納し、上記処理を繰り返す。
【００４３】
以上、１次元のフィルタを用いて説明したが、フィルタは必ずしも１次元のフィルタである必要はなく、またフィルタサイズおよびフィルタ係数は所望の画像に適する値を適宜設定することが可能である。
【００４４】
なお、上記実施の形態においては畳み込み演算の際に、関数ｆ(ｘ)を用いることにより隣接する画素の差分からエッジの有無を検出する、エッジの検出と畳み込み演算を同時に行う方法について説明したが、図５に示すように、フィルタリング装置２内に、畳み込み演算の前に画像中のエッジおよびエッジ部を検出するエッジ検出手段２ａを設け、該エッジ検出手段２ａにより予め画像全体に対してエッジ検出フィルタをかけてエッジマップ画像を作っておき、フィルタリング処理手段２ｂにおいてはこのエッジマップ画像を参照し、エッジを越えてフィルタがなされる場合には、エッジ部に隣接する、内挿位置側の画素の画素値が無限に続いていると仮想して畳み込み積分するものとしてもよい。
【００４５】
本発明のフィルタリング装置は、ＣＴ，ＭＲＩ等により撮影された医療画像等をレーザプリンタに出力する場合、若しくは写真フィルムのネガまたはプリントをスキャナで読み取り、加工してプリンタに出力する場合等における補間拡大処理（特願平７-337570号等）、画素密度変換処理（特開平２-13910号、特願平８-65601号等）およびレスポンスの補正処理（特開平８-76302号）等におけるフィルタリング時に適用することができる。本フィルタリング装置を適用することにより、画像のエッジ近傍にリンギングを発生させることなく、高画質に画素密度変換やレスポンス補正をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の概略を示す図
【図２】本発明のフィルタリング方法による、フィルタサイズ内にエッジ部を含む場合の内挿処理を説明する図
【図３】本発明のフィルタリング方法による内挿処理を説明する図
【図４】本発明のフィルタリング装置の処理を示す図
【図５】本発明の他の実施の形態の概略を示す図
【図６】従来のフィルタリング処理による内挿処理を説明する図
【符号の説明】
１画像入力装置
２画像出力装置
３フィルタリング装置
Ｆフィルタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image filtering method and apparatus, and more particularly to an image filtering method and apparatus for performing an interpolation process for increasing the number of digital image data.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an image recording apparatus such as a laser printer or a thermal printer that records a digital image as it is or enlarged and reduced is known. In such an image recording apparatus, digital image data obtained by sampling an analog signal is recorded after being subjected to predetermined image processing such as interpolation processing at the time of enlargement as necessary.
[0003]
In order to restore an image closer to the original image based on the sampled image data, the pixel density of the image data is converted (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-13910, Japanese Patent Application Nos. 7-337570, 8-65601, etc.) (See) When adjusting the response of an image (see Japanese Patent Laid-Open No. 8-76302), generally, a filtering process is performed on the image data.
[0004]
In these filtering processes, the pixel values of all the pixels within the filter size (in the area covered by the filter) and the filter coefficients corresponding to each pixel are often used for the interpolation enlargement process of the image or the conversion process of the pixel density. In some cases, the number of data is increased by interpolating a value obtained by using a convolution integral using.
[0005]
Conventionally, as this convolution integral,
[0006]
[Expression 1]

[0007]
Is used. This arithmetic expression (1) has a tendency to determine the value of the interpolation point so that the connection of each pixel is smooth.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In general, when an analog image is read by a scanner or the like, the band is limited and the image continuity is high. However, when characters or patterns are inserted on a digital image, there is no band limitation and there are discontinuous portions, that is, edges. When this edge is included in the filter size, if the value of the interpolation point is determined by the convolution integral having the above-described tendency, a ringing artifact occurs near the edge.
[0009]
For example, when data is interpolated between pixels (sample values of the original image) having pixel values (signal values, indicated by black circles) as shown in FIG. It is desirable to provide an interpolation point having a signal value on the dotted line. However, when interpolation is performed according to the above-described arithmetic expression, an interpolation point having a pixel value indicated by a white circle in FIG. 5B is generated, resulting in a wavy output to the original image, and so-called ringing occurs.
[0010]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a filtering method and apparatus capable of interpolating data without ringing even when an edge portion is included in the filter size.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the image filtering method of the present invention, with respect to digital image data obtained by sampling an image signal representing an original image at a predetermined density, the pixel values of all the pixels in the region covered by the filter and all the pixels of the filter are used. An image filtering method for performing an interpolation process for interpolating a value obtained based on a predetermined calculation using a corresponding filter coefficient to increase the number of data of the digital data,
When an edge portion is present in the area covered by the filter, the predetermined calculation is performed after correcting the pixel value of the edge portion.
[0012]
The filtering method may include a step of detecting the presence / absence of an edge portion. As the detection method, for example, an absolute value of a difference between pixel values of pixels adjacent to each other in a region covered by the filter is predetermined. And a method of detecting the entire original image by creating an edge map image using an edge detection filter.
[0013]
As the correction, it is preferable that the pixel value of the edge portion is replaced with a pixel value of a pixel adjacent to the edge portion on a side close to a position where the value is interpolated.
[0014]
The image filtering apparatus according to the present invention applies to the digital image data obtained by sampling an image signal representing an original image at a predetermined density, the pixel values of all pixels in the region covered by the filter, and all the pixels of the filter. An image filtering device comprising interpolation processing means for interpolating a value obtained based on a predetermined calculation using a corresponding filter coefficient and increasing the number of data of the digital data,
In the case where an edge portion exists in the region covered by the filter, the interpolation processing means performs the predetermined calculation after correcting the pixel value of the edge portion.
[0015]
In the image filtering device, it is preferable that the image filtering device further includes a detecting unit that detects presence / absence of an edge portion, and particularly compares an absolute value of a difference between pixel values of adjacent pixels in a region covered by the filter with a predetermined threshold value. It is desirable to provide detection means for detecting by doing this, or detection means for detecting the entire original image by creating an edge map image using an edge detection filter.
[0016]
It is desirable that the interpolation processing means replaces the pixel value of the edge portion with the pixel value of the pixel adjacent to the edge portion on the side close to the position where the value is interpolated as the correction.
[0017]
That is, the image filtering method and apparatus according to the present invention is obtained by using an operation that is not affected by an edge portion when the image includes a discontinuous portion, that is, an edge portion, within the filter size (area covered by the filter). Interpolate values to increase the number of data.
[0018]
In the present invention, in addition to a normal filtering process for obtaining a value corresponding to a pixel (sample point) originally present in digital image data, a value to be interpolated between these pixels is obtained by similar filtering, and the value is obtained. The filtering process including the process of interpolating is called filtering process.
[0019]
The “predetermined operation” is, for example, an operation based on convolution integration of a filter coefficient and a sample point value.
[0020]
The “interpolation process” means, for example, that a value obtained by using a predetermined calculation every other pixel and one line is inserted into the digital image data, and the number of data of the digital image data is increased. Refers to processing.
[0021]
The “edge” refers to a position where the difference between the pixel values of adjacent pixels is equal to or greater than a predetermined value. .
[0022]
【The invention's effect】
According to the image filtering method and apparatus of the present invention, when an edge portion exists in the filter size, the pixel value of the edge portion is corrected and then a predetermined calculation is performed to perform an interpolation process. The occurrence of ringing can be suppressed as compared with a conventional method in which ringing is generated by a convolution operation using pixel values.
[0023]
In this way, by performing the interpolation processing that suppresses the occurrence of ringing, it is possible to perform high-quality image processing without artifacts in image processing such as pixel density conversion and response correction.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A specific embodiment of the filtering method and apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0025]
FIG. 1 shows an outline of a filtering apparatus according to the first embodiment. The filtering device 2 receives digital image data S obtained by sampling an image signal representing an original image at a predetermined density from the image input device 1 and performs a convolution operation on the digital image data S with a predetermined filter. Is used to interpolate the data to increase the number of data, and output the reproduced image data S ′ to the image output device 3.
[0026]
A filtering method in the filtering device 2 will be described below.
[0027]
The pixel value of the interpolation point is obtained by convolution integration of the pixel value of the pixel within the filter range and the filter coefficient corresponding to each pixel. Here, for simplicity, a one-dimensional pixel point (sample point) and a one-dimensional filter are used. (Size 10) will be described as an example.
[0028]
The pixel value range (value range) is 0-1024, and the filter coefficient is K0-K9. When the pixel values of the original pixels A0-A9 are a0-a9, the pixel value b of the interpolation point to be obtained (between A4 and A5) is obtained by the following calculation.
[0029]
[Expression 2]

[0030]
here,
[0031]
[Equation 3]

[0032]
[Expression 4]

[0033]
And
[0034]
When the range is 0-1024, 256 corresponding to 1/4 is set as a threshold value, and when the difference between adjacent pixels is equal to or greater than the threshold value 256, the pixels are regarded as discontinuous. Discontinuity means that there is an edge here.
[0035]
FIG. 2 shows pixel positions existing in the filter size and their pixel values when data is interpolated at a position B between the pixels A4 and A5. FIG. 6A shows a case where the difference | A7−A6 | between the pixel values of A6 and A7 is equal to or larger than the threshold value 256, and an edge exists between A6 and A7. Here, the side that does not include the interpolation position B with respect to this edge, that is, the A7, A8, A9,... Side is referred to as an edge portion. FIG. 5B shows a case where there is a singular point A7 (edge) of only one pixel that occurs when a character or line is inserted later in the image.
[0036]
In the case as shown in FIG. 2A, from the expressions (3) and (4), for <a0> to <a6>, since f (x) = x, <ai> = ai. Since A7-A6> 256, f (x) = 0, and <a7> = <a6> = a6. The following edge portions A8 and A9 are also <a8> = a6 and <a9> = a6, respectively, and the pixel values a7, a8, and a9 of the edge portions A7, A8, and A9 are virtually adjacent to the edge portion. This is equivalent to the pixel value a6 of the pixel A6 on the interpolation point side. Using these <a0> to <a9>, the convolution integration according to the equation (2) is performed to obtain the pixel value b of the interpolation point. In this way, the pixel value b can be obtained from the equations (3) and (4) without using the pixel value of the edge portion in the convolution (2) equation.
[0037]
In the case of FIG. 2B, <a0> to <a7> are the same as in FIG. 2A, and <ai> = ai (i = 0,1, ... 6) <a7 > = A6 For <a8>, a8- <a7> (= a8-a6) <256, so <a8> = a8, and similarly <a9> = a9. In this way, b is obtained in a form ignoring the pixel value of the singular point (inserted line).
[0038]
If there is no edge in the filter size, <ai> = ai (i = 0, 1, 2,..., 9) in equation (3), which is the same calculation as conventional equation (1). .
[0039]
This filtering process can suppress the occurrence of artifacts due to ringing in the vicinity of the edge.
[0040]
In general, convolution by the above-described processing is sequentially performed in the main scanning direction and the sub-scanning direction as shown in FIG. In the example of FIG. 3, the sample point (digital image data pixel point) of the original image indicated by Amn (where m and n are integers indicating positions) is filtered using the filter F, and the interpolation point Bmn , Cmn and Dmn are obtained. However, in the figure, only a part of Bmn, Cmn, and Dmn is shown for easy understanding. Bm4, C44, and D44 shown in the figure are obtained by performing calculations of equations (a), (b), and (c), respectively.
[0041]
FIG. 4 is a diagram illustrating specific processing of the filtering device 2 that performs interpolation processing using the filter F illustrated in FIG. 3. The digital image data S to be processed is input to the filtering device 2 in the order of A01 to A09 and A10 to A19 in units of scanning lines for each pixel. The filtering device 2 calculates Bmn from the digital image information sequentially input based on the information of the last input 10 pixels and sequentially outputs it to the buffer. One buffer is allocated for each line, and the size thereof is twice the number of horizontal pixels as an input unit, that is, in this case, 20 pixel information can be stored. In this example, the value sequentially obtained by calculation and output to the buffer as described above is that the original pixel information, that is, the value of Amn as it is and the value Bmn obtained by calculation are alternately arranged. Become.
[0042]
When the buffer for 10 lines is full, the filtering device 2 next calculates Cmn and Dmn based on the information stored in the same position in each buffer, that is, the information of the pixels arranged vertically in FIG. The pixel values of Amn, Bmn, Cmn, Dmn thus obtained are sequentially output in the scanning line direction. Thereafter, the filtering device 2 clears the information of the buffer in which the information is first stored (the buffer in which the oldest information is stored) out of the 10-line buffers, and then stores the input information in the buffer. Then, the above process is repeated.
[0043]
The above description has been made using a one-dimensional filter. However, the filter is not necessarily a one-dimensional filter, and the filter size and the filter coefficient can be appropriately set to values suitable for a desired image.
[0044]
In the above embodiment, the method of performing edge detection and convolution operation simultaneously, which detects the presence or absence of an edge from the difference between adjacent pixels by using the function f (x) during the convolution operation, has been described. As shown in FIG. 5, the filtering device 2 is provided with edge detection means 2a for detecting edges and edge portions in the image before the convolution operation, and the edge detection means 2a detects edges in advance for the entire image. An edge map image is created by filtering, and the filtering processing means 2b refers to this edge map image, and when the filtering is performed beyond the edge, the pixel on the interpolation position side adjacent to the edge portion. It is also possible to perform convolution integration virtually assuming that the pixel values of are infinite.
[0045]
The filtering device of the present invention performs interpolation enlargement when outputting a medical image taken by CT, MRI, etc. to a laser printer, or reading a negative or print of a photographic film with a scanner, processing it and outputting it to a printer, etc. During filtering in processing (Japanese Patent Application No. 7-337570, etc.), pixel density conversion processing (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-13910, Japanese Patent Application No. 8-65601, etc.) and response correction processing (Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-76302) Can be applied. By applying this filtering device, it is possible to perform pixel density conversion and response correction with high image quality without causing ringing in the vicinity of the edge of the image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an outline of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining interpolation processing when an edge portion is included in a filter size by the filtering method of the present invention. FIG. 4 is a diagram illustrating the processing of the filtering device according to the present invention. FIG. 5 is a diagram illustrating an outline of another embodiment of the present invention. FIG. Diagram explaining the interpolation process [Explanation of symbols]
1 Image Input Device 2 Image Output Device 3 Filtering Device F Filter

Claims

For digital image data obtained by sampling an image signal representing an original image at a predetermined density, the pixel values of all the pixels in the region covered by the filter and the filter coefficients corresponding to all the pixels of the filter are used. An image filtering method for performing an interpolation process for interpolating a value obtained based on a predetermined calculation to increase the number of data of the digital image data,
When there is an edge part in the area covered by the filter, correction was performed to replace the pixel value of the edge part with the pixel value of the pixel adjacent to the edge part on the side closer to the position where the value is interpolated An image filtering method characterized in that the predetermined calculation is performed later.

The image filtering method according to claim 1, further comprising detecting whether or not the edge portion exists.

3. The presence / absence of the edge portion is detected by comparing an absolute value of a difference between pixel values of adjacent pixels in a region covered by the filter with a predetermined threshold value. The image filtering method described.

3. The image filtering method according to claim 2, wherein presence / absence of the edge portion is detected by creating an edge map image using an edge detection filter for the entire original image.

For digital image data obtained by sampling an image signal representing an original image at a predetermined density, the pixel values of all the pixels in the region covered by the filter and the filter coefficients corresponding to all the pixels of the filter are used. An image filtering device comprising interpolation processing means for interpolating a value obtained based on a predetermined calculation to increase the number of data of the digital image data,
When the interpolation processing means has an edge portion in the region covered by the filter, the pixel value of the edge portion is set to the pixel adjacent to the edge portion on the side close to the position where the value is interpolated. An image filtering apparatus, wherein the predetermined calculation is performed after correction to replace a pixel value .

The image filtering apparatus according to claim 5 , further comprising a detection unit configured to detect presence / absence of the edge portion.

The detection means, according to claim 6, wherein a is for detecting the edge portion by comparing the absolute value of the difference between the pixel values of pixels adjacent to each other in the region covering the said filter with a predetermined threshold value Image filtering device.

The image filtering apparatus according to claim 6 , wherein the detection unit detects an edge portion by creating an edge map image using an edge detection filter for the entire original image.